23 Июн

КАРКАСНЫЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Повышение производительности и конкурентоспособности российских компаний на высокотехнологичных мировых рынках во многом зависит от повышения эффективности внедрения инноваций в промышленности. В свою очередь разработка инноваций невозможна без проведения научных исследований, направленных на приобретение новых знаний о процессах производства. Для повышения качества и снижения трудоемкости такой деятельности используют автоматизированные системы научных исследований (АСНИ).

Анализ существующих работ в области управления, информатики и вычислительной техники указывает на существование системно-интеграционного и компонентно-ориентированного подходов к разработке АСНИ. В работах, основанных на первом подходе, разработка АСНИ производится в рамках единого целостного проекта, включающего анализ, проектирование и реализацию всех компонентов системы – технического, программного, математического и информационного видов обеспечений.

Системно-интеграционный подход нашел наибольшее распространение в отечественной науке при разработке широкого класса автоматизированных систем (АС), в том числе и АСНИ. В нашей стране основные идеи данного подхода легли в основу стандартов серии ГОСТ 34, регламентирующих процессы создания автоматизированных систем. Несмотря на то, что с момента публикации данных стандартов прошло свыше 20 лет, изложенные в них основные понятия и положения, по-прежнему являются актуальными и являются базой практически для всех АСНИ, разработанных в нашей стране.

Малая гибкость и исключительно большая стоимость разработки АСНИ на основе системно-интеграционного подхода привела к формированию альтернативных методов реализации систем рассматриваемого класса. В основу данных методов лежат идеи  компонентно-ориентированного подхода, при котором разработка АСНИ осуществляется посредством конфигурации и последующего объединения готовых компонентов технического, программного, информационного и математического видов обеспечений.

Как показал анализ, в работах [1-6 и др.], основанных на рассматриваемом подходе, внимание акцентируется на разработке различного вида компонентов, допускающих настройку и многократное использование в различных АСНИ. При этом проблема объединения компонентов в единую систему, в существующих работах практически не рассматривается. Считается, что подобная проблема решается путем настройки интерфейсов интегрируемых в систему компонентов. Действительно, в большинстве случаев такой метод решения оказывается правильным, однако на практике довольно часто встречаются компоненты, интерфейсы которых оказываются несовместимыми. В этом случае требуется разработка нестандартных инженерных решений, что требует больших затрат на разработку АСНИ.

В сложившейся ситуации приобретает актуальность каркасный подход к разработке АСНИ. Данный подход заключается в следующем. Сначала разрабатывается каркас АСНИ, представляющий собой совокупность взаимосвязанных и устойчиво функционирующих компонентов (программного, технического, информационного и математического видов обеспечений). При этом необходимо отметить, что такой каркас не является полноценно функционирующей системой, предназначенной для автоматизации научных исследований, а является лишь платформой для дальнейшей разработки. Далее, посредством последовательного добавления к каркасу дополнительных компонентов (математического, информационного, программного и технического видов обеспечений) добиваются расширения функциональности каркаса, что в результате приводит к полноценно действующей АСНИ.

Сначала может показаться, что подобная разработка обладает большей трудоемкостью, нежели с использованием двух предыдущих подходов. Действительно, разработка каркаса АСНИ потребует значительных вложений. Однако они полностью окупятся в дальнейшем, когда полученный каркас будет использован при разработке других систем рассматриваемого класса.

Кроме того, как известно в процессе отдельно взятого научного исследования в связи с появлением новых научных проблем и задач достаточно часто требуется «перестройка» АСНИ. И в этом случае использование предложенного подхода позволяет без существенных изменений в архитектуре добавить или обновить функциональность эксплуатируемой АСНИ.

Список литературы:

  1. Nakagawa A.S. LIMS: Implementation and Management. – Pennsylvania: Analytical Systems Inc., 1994. – 180p.
  2. Stafford J.E. Advanced LIMS Technology. Case Studies And Business Opportunities. – Dordrecht: Springer Science Business Media, 1995. – 247p.
  3. Mahaffey R.R. LIMS: Applied Information Technology for the Laboratory. – New York: Van Nostrand Reinhold, 1990. – 260p.
  4. Rui Z., Qingguo Z., Guanghui C., Baojun W., Lian L., McGuire N. An open source and network-based remote laboratory for embedded systems // International Journal of Engineering Education. – Vol. 26. – 2010. – p. 950-962.
    КАРКАСНЫЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    В представленной статье проведен анализ системно-интеграционного и компонентно-ориентированного подходов к разработке автоматизированных систем научных исследований (АСНИ). На практике, в виду небольшой стоимости и трудоемкости разработки, наибольшее распространение получил компонентно-ориентированный подход, при котором разработка систем рассматриваемого класса осуществляется посредством конфигурации и последующего объединения готовых компонентов (программных, технических и др.). Как показала практика, при реализации АСНИ достаточно часто наблюдается несовместимость подобного рода компонентов. Вследствие этого, в представленной работе предложен новый – каркасный подход к разработке АСНИ. Он заключается в построении и реализации гибкой архитектуры системы, позволяющей для решения поставленных задач отдельного научного исследования добавлять в свою структуру дополнительные компоненты программного, технического, информационного и математического видов обеспечений. Применение данного подхода позволит существенно снизить затраты на разработку и эксплуатацию систем класса АСНИ.
    Written by: Халкечев Руслан Кемалович
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/14/2016
    Edition: euroasia-science_6(27)_23.06.2016
    Available in: Ebook